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变压器绝缘油测试,变压器介损超标的原因分析

2019.10.24

一、为什么测试绝缘油?

 

变压器维计划的一个主要元素是绝缘流体的定期测试。它应该与上述其他日常维护功能一起执行。

 

电力变压器中的绝缘油具有两个主要功能。首先,它用作电绝缘,以承受变压器内部的高电压。其次,它用作传热介质以消散变压器绕组内产生的热量。因此,油必须保持良好的电性能,同时抵抗热降解和氧化。

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大多数电力变压器都填充了精炼的矿物油,以达到所需的电气和化学性质。一些变压器,特别是室内单元,填充有合成流体,例如硅,R-tempAskarelPCB流体)。

 

对变压器绝缘油进行定期分析有几个好处。

 

首先,测试将指示变压器的内部状况。

 

变压器中存在的任何污泥可以在进入变压器的绕组和其他内表面之前被检测并有效地去除。消除污泥可延长变压器寿命。

 

油测试的另一个优点是防止意外停机。

 

如果及早发现问题,可以在电气服务中断最小的情况下安排纠正措施。例如,当计划其他维护功能时,制造设施可以在停机期间安排维修。商业地点可能会考虑假期和周末进行计划维护。

 

最后,由于变压器油以可预测的方式发生故障,定期测试将有助于确定任何趋势。

 

这允许在正常和异常恶化率之间进行比较。虽然一组测试数据表明存在污染物,但它无法准确分析正在发展的任何趋势。

 

   变压器绝缘油的介质损耗因数能反映变压器绝缘特性的好坏,反映变压器油在电场、氧化和高温等作用下的老化程度,反映油中极性杂质和带电胶体等污染的程度。在变压器长期使用过程中,通过介质损耗因数试验,可反映变压器油的运行状况。

 

二、引起介损超标的原因包含以下几种:

 

 

1、杂质的影响。

 

 

  变压器在安装过程中油品或固体绝缘材料中存在着尘埃等杂质,运行一段时间后,胶体杂质渐渐析出。胶体粒子直径很小,扩散慢,但有一定的活动能量。粒子可自动聚结,由小变大,为粗分散系,处于非平衡的不稳定状态,当超出胶体范围时,因重力作用而沉积。油中存在溶胶后,沉淀物超过0.02%时,便可能引起电导超过介质正常电导的几倍或几十倍,从而导致介损值增大。

 

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2、变压器结构的影响。

 

 

  从变压器制造结构上分析,目前有的变压器制造厂家从变压器减少渗漏油角度考虑取消了净油器(热虹吸器),对变压器油介质损耗因数的增大有一定的影响。如果变压器上装有净油器有利于绝缘油质量的稳定,可以在变压器运行过程中“吸出”绝缘内部水分,改善绝缘的电气性能,从而减缓了绝缘中水分的增加。

 

 

3、微生物污染的影响。

 

 

  细菌感染主要是在安装和大修中细菌类生物浸入所造成的。由于污染所致,在油中含有水、空气、炭化物、有机物、各种矿物质及微量元素,因而构成了菌类生物生长、代谢和繁殖的基础条件。由于微生物都含有丰富的蛋白质其本身就有胶体性质,因此微生物对油的污染实际是一种微生物胶体的污染,而微生物胶体都带有电荷,使油的电导增大,所以电导损耗也增大。变压器油处在全密封、缺氧和无光的器身中,油中存在的微生物厌氧和厌光。对放置较长时间后进行介损测试,特别是在无色透明玻璃瓶中放置的,其介损值会变小。变压器在不同时期内所带负载不同、运行油温不同,微生物在不同温度下繁殖速度也不同,油温在 50~C70~C范围内运行,繁殖速度最快,所以介损相对增加较快。故温度对油中微生物的生长及油的性能影响很大,一般冬季的介质损耗因数比较稳定。

 

4、金属离子的影响。

 

 

   变压器本体铜金属构件的磨损或腐蚀 (如油泵轴或叶轮磨损、裸露的铜引线腐蚀)、绕组铜导线严重过热或烧损等都会使铜 离子溶入到油,使变压器油中铜离子浓度增高,导致介损的升高。

 

 

5、含水量的影响。

 

  变压器等电器设备的制造过程中绝缘材料虽经干燥处理,但其深层仍残留水分,如果在运输和安装过程中保护措施不当,会使绝缘材料再度受潮,运行中呼吸系统进潮气,并通过油面渗入油内。另外,固体绝缘材料和变压器在运行过程中,由于变压器油氧化热裂解而生成水分 ,绝缘油在运行温度下并有溶解氧存在时,其氧化作用会加快,产生有机酸和水,这都将导致油中水分超标。对于纯净的油来说,当油中含水量较低 (30mg/L-40mg/L)时,对油的介质损耗的影响不大,但当油中含水量大于60mg/L时,其介质损耗因 数急剧增加。

 


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